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什么是生物需氧量及其對水質的影響?



生化需氧量是微生物(例如需氧細菌)在有機物氧化中使用的氧氣量的量度。有機物的天然來源包括植物腐爛和葉子掉落。但是,當營養和陽光由于人為因素而過多時,植物的生長和腐爛可能會異常加速。城市徑流攜帶來自街道和人行道的寵物廢物;草坪肥料中的養分;居住區的樹葉,草屑和紙張會增加氧氣需求。分解過程中消耗的氧氣搶奪了其他水生生物所需的氧氣。更能耐受較低溶解氧水平的生物可能會取代多種天然水系統中的細菌,需要氧氣(有氧)才能生存。它們中的大多數以死藻和其他死生物為食,并且是分解周期的一部分。水中的藻類和其他生產者吸收無機養分,并在建立有機組織的過程中使用它們。

像魚和其他水生動物這樣的消費者會吃掉一些生產者,而營養成分則在食物鏈中上移。當這些生物死亡時,細菌會分解有機化合物,并將諸如硝酸鹽,磷酸鹽,鈣的無機營養釋放到水中。, 和別的。這些養分中的一些zui終流向下游或沉積物中,但其中大多數又一次又一次地循環利用。水生水柱中的大多數細菌都是有氧的。那意味著他們使用氧氣執行他們的新陳代謝活動分解。請記住,我們在其他相關練習中了解到,在正常情況下,溶解氧的濃度非常低。正常水平的需氧細菌活性總是會耗盡水生系統中的天然氧氣含量。在大多數情況下,如果溶解氧濃度降至百萬分之5(ppm)以下,魚類將無法長期生存。鱒魚或鮭魚等所有清潔水種都將在此水平以上死亡,甚至low魚和鯉魚等低氧魚類也將處于低于5 ppm的危險中。

但是,當發生異常高水平的需氧細菌活動時,溶解氧的水平會急劇下降。在什么情況下會發生這種情況?通常,這會在系統中引入某種異常的“污染”時發生。對于家庭污水,化糞池滲漏和肥料流失等源來說,這可能是有機污染的形式,或者是來自家庭或工業來源的無機物的形式。有機化合物的天然來源也可以通過洪水,滑坡和侵蝕進入水生系統。

zui近,影響水生生物需氧量的zui重要營養素之一是美G家庭的磷酸鹽污染。幾十年前發現,肥皂和洗滌劑中添加了磷,使它們的清潔效果更好。到1960年代,數以百萬計的家庭和企業正在傾倒無數的磷酸鹽。zui終,許多重要營養素進入了美G的河道。由于磷是水生系統中zui重要的限制因素(必需的養分)之一,因此開始出現大量的藻華。藻華是人口增長的劇烈爆發,在這種情況下,一兩種藻通常突然找到了快速生長的條件。

因為大多數單細胞藻類都是通過快速的細胞分裂而無性繁殖的,所以用一種藻類不久就可以使數十億個新細胞突然變成綠色。由于這些藻華的必要條件有時是暫時的,或者藻類超出了其他一些限制因素的閾值水平,因此藻華只是暫時的。他們通常只持續幾天。開花結束時會發生什么?藻類細胞缺乏足夠的營養,大多數會死亡。此時,好氧細菌變得很重要,并開始分解藻類。因為有很多食物供他們食用,所以它們也會產生某種花開,并且從水面上確實吸收了氧氣。等氧氣消失了

在1960年代和1970年代,這種現象非常普遍,因為魚類大量殺蟲劑致死,并且由于污染造成的BOD升高,大部分緩慢移動的河流和湖泊幾乎變得非生物(無生命)。本練習中遵循的步驟包括收集水以及測量溶解氧和pH在收集時。將樣品放在滿滿的瓶中,并用蓋密封。樣品瓶完全用鋁箔覆蓋,并放置在黑暗的地方。這限制了光合作用,捕獲的藻類可能發生這種情況。五天后,將瓶子開塞,并探測溶解氧。**個樣本和zui后一個樣本之間的差異稱為BOD。低數量通常意味著很少的污染和/或小的有氧活動。高BOD意味著相反

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